空調壓縮機油分離技術的應用

孫強，徐慶春，丁瑋（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

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空調壓縮機油分離技術的應用

孫強，徐慶春，丁瑋
（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

摘要：文章建立了空調系統仿真模型，通過對壓縮機功耗仿真與試驗驗證，對比油分離技術節能效果。通過驗證，環境25℃工況，節油效果19.2％，相對整車節油約2.64％。取得了較好的節能效果。

關鍵詞：空調系統節能；壓縮機油分離

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.05.004

CLC NO.: U467.3Document Code: BArticle ID: 1671-7988 (2016)05-68-02

引言

隨著環境污染日益嚴重，國家對汽車制定更加嚴格的排放法規，根據《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020年）》，我國乘用車平均燃料消耗量水平在2020年下降至5L/100km左右?？照{系統做為除發動機、變速箱之外的第三大能源消耗部件，高效、節能型空調系統研發對降低燃油消耗及提升顧客價值有非常重要的意義。

根據目前研究，節能型空調系統主要措施有：①.同軸管（IHX）應用，空調系統性能可提升約15％，COP提升約20％，節省油耗約18％；②.變排量壓縮機應用，其節能效果也達20％以上。其中以外控式變排量壓縮機節能效果更好。以上技術有很好的節油效果，但會帶來較高成本增加。

本文通過對空調油分離技術分析及研究，尋找油耗、成本相對平衡的方案，為空調系統節能提供一種思路、方法。

1、空調系統油分離技術及設計思路

空調系統油分離（以斜盤式壓縮機為例）主要壓縮機內設計離心結構。氣體和潤滑油進入分離孔，壓縮機周旋轉油粒與孔壁撞擊，通過離心作用，油從氣體中分離出來。

圖1　空調壓縮機油分離結構示意

其作用將系統中的潤滑油主要控制在壓縮機內，降低潤滑油在散熱器表面的附著量，提升系統效率。

基于效率提升，基于系統性能基本不變的條件下，通過降低壓縮機排量，進一步達到降低空調系統能耗的目的。

2、系統方案設計

基于以上思路，在某款SUV車型進行對比研究：

原方案： 最大排量165CC變排壓縮機；

優化方案：最大排量140CC變排壓縮機。

3、系統建模

基于AMESim建立空調系統仿真模型。

圖2　空調系統仿真模型

由于仿真軟件限制，無法對潤滑油影響分析，因此涉及制冷性能，后期通過試驗驗證。

設置環境溫度25℃，NEDC循環工況，內循環，鼓風機設置2檔風量，無光照條件。對比兩種方案壓縮功耗。

表1　空調系統功耗對比

經對比采用140CC壓縮機在此工況下比165CC壓縮機功耗降低約24％。

4、試驗驗證

4.1油耗對比驗證

參考《乘用車燃料消耗限值》采用NEDC循環工況，分別測量開、關空調油耗。由于環境溫度及系統壓力對空調油耗有較大影響，本次驗證試驗在環境倉中進行，環境溫度是設定為25℃、無光照條件，濕度40％，鼓風機設置2檔。

表2　整車開空調油耗對比

由于空調系統內飾蓄冷/熱對空調降溫影響比較大，會導致試驗一致性，重復性較差。本次試驗在試驗開始階段，怠速30min，開空調進行預熱。預熱后開始NEDC循環工況。經多輪試驗驗證，此方法油耗一致性偏差＜3％。本次試驗采用此方法，數據見表2。

經驗證，NEDC循環工況，空調系統節油19.2％。相對整車節油約2.64％。

4.2降溫性能對比驗證

由于壓縮機排量降低，有可能影響怠速工況降溫性能，因此開展性能對比驗證。

降溫性能驗證，環境溫度43℃，光照條件1000 W/m2，駕駛室溫升至60℃，按照《QC/T 658汽車空調整車降溫性能試驗方法》工況進行對比驗證，驗證結果見表3。

表3　降溫性能對比

經試驗驗證，系統降溫性能比原系統略高約1℃。

由于，但總體降溫性能較好，經評價滿足要求。

5、總結

本文對空調壓縮機油分離技術進行簡要介紹，通過此技術并適宜降低排量方案，在空調系統中進行系統建模驗證：

(1)采用油分離技術，并降低壓縮機排量可以有效降低空調系統能耗；

(2)此方案可能會帶來系統降溫性能略降低，需對系統綜合評價，如需降溫更好，建議再匹配同軸管對制冷效果提升，并可進一步降低能耗；

(3)本文對空調系統整車油耗驗證方法，經多輪驗證具有較好一致性，具有一定參考價值。

參考文獻

[1]QC/T 658-2000 汽車空調整車降溫性能試驗方法.

[2]節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年).

[3]乘用車燃油消耗限制.

Research and Application of Compressor oil separation technology

Sun Qiang, Xu Qingchun, Ding Wei
( Anhui Jianghuai Automobile Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

Abstract:This paper established the air conditioning system simulation model, the compressor power consumption by simulation and experimental verification, compared to oil separation technology energy-saving effect. Verified,Environment 25 ℃ conditions, fuel efficiency of 19.2％, relative to vehicle fuel economy of about 2.64％. Achieved good energy saving effect.

Keywords:Energy-saving in AC Sycstem; Compressor oil separation

中圖分類號：U467.3

文獻標識碼：B

文章編號：1671-7988 （2016）05-68-02

作者簡介：孫強，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術中心。